Question

5．在“探究電流跟電阻的關系”的實驗中，已知電源電壓為4.5V且保持不變，滑動變阻器（40Ω 1A）、以及符合實驗要求的電表、開關和導線．如圖甲是未連接完整的實物電路．

（1）請將圖甲所示的實物電路連接完整．
（2）在連接電路時，開關S應處于斷開狀態，滑動變阻滑片要位于A端（選填“A”或“B”）．
（3）小亮同學連好電路后閉合開關，移動滑動變阻器滑片P，電流表有示數，電壓表無示數，則故障可能是D．
A．電流表壞了　　　B、滑動變阻器短路　　　C、電阻R₁開路　　　D、電阻R₁短路
（4）小亮同學排除故障后閉合開關，移動滑動變阻器滑片P，當電流表的示數如圖乙所示時，電路中的電流為0.36A．當滑片P向B端移動，則電流表示數將變大，電壓表示數將變大．（選填“變大”或“變小”）
（5）該實驗中滑動變阻器除了保護電路外，還有控制定值電阻兩端電壓一定的作用．
（6）實驗中小亮多次改變R的阻值，調節滑動變阻器的滑片，使電壓表示數保持2.5V不變，記下電流表的示數，得到如圖丙所示的電流I隨電阻R變化的圖象．由圖象可以得出結論：電壓一定，電流與電阻成反比．

Answer 1

分析 （1）電壓表并聯在定值電阻兩端，要注意正負接線柱的連接，滑動變阻器按一上一下的原則串聯在電路中；
（2）為了保護電路，在連接電路時開關是斷開的；
（3）根據電表示數情況分析判斷故障原因；
（4）根據電流表的量程和分度值讀數；分析清楚電路結構，根據滑片的移動方向判斷滑動變阻器接入電路的阻值如何變化，然后應用串聯電路特點與歐姆定律分析答題；
（5）根據滑動變阻器的作用分析；
（6）分析圖丙中圖象，曲線上每一點對應的電流和電阻的乘積相等，據此得出結論．

解答 解：
（1）電壓表的負接線柱與定值電阻的右接線柱相連，滑動變阻器的任意上方接線柱與定值電阻的右接線柱相連，如下圖所示：

（2）為了保護電路，要求在電路連接的過程中，開關必須是斷開的．圖中為了使滑動變阻器接入電路的阻值最大，應先使滑片P處于變阻器的最左端，即A端；
（3）電流表有示數，則電路出現了短路，電壓表無示數，說明與電壓表并聯的部分無電阻，故電阻R₁短路；
（4）電流表的示數為0.36A，滑片向B端移動時，滑動變阻器接入電路的阻值減小，滑動變阻器分壓減小，燈泡分壓增大，電壓表示數變大；滑動變阻器接入電路的阻值減小，電路總電阻減小，電源電壓不變，由歐姆定律可知，電路電流變大，電流表示數變大；
（5）滑動變阻器一方面可以保護電路，另一方面，移動滑片，改變滑動變阻器接入電路的阻值，從而改變電路電流與各部分電路兩端的電壓；
（6）分析圖丙圖象，曲線上每點對應的電流和電阻的乘積都等于2.5V，由此得出結論：電壓一定時，導體中的電流與電阻成反比．
故答案為：（1）如上圖所示；（2）斷開；A；（3）D；（4）0.36；變大；變大；（5）控制定值電阻兩端電壓一定；（6）2.5；電壓一定，電流與電阻成反比．

點評 本題通過實驗探究考查了電學元件的使用、分析圖象獲取信息的能力，難度不大，但需認真、細心分析．